package com.dexter.year2023.charpter3_array.level2.topic2_1根据val移除元素;

/**
 * LeetCode 27. 移除元素
 * https://leetcode.cn/problems/remove-element/
 * <p>
 * 给你一个数组 nums 和一个值 val，你需要 原地 移除所有数值等于 val 的元素，并返回移除后数组的新长度。
 * 不要使用额外的数组空间，你必须仅使用 O(1) 额外空间并 原地 修改输入数组。
 * 元素的顺序可以改变。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
 * <p>
 * 说明:
 * 为什么返回数值是整数，但输出的答案是数组呢?
 * 请注意，输入数组是以「引用」方式传递的，这意味着在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
 * 你可以想象内部操作如下:
 * // nums 是以“引用”方式传递的。也就是说，不对实参作任何拷贝
 * int len = removeElement(nums, val);
 * // 在函数里修改输入数组对于调用者是可见的。
 * // 根据你的函数返回的长度, 它会打印出数组中 该长度范围内 的所有元素。
 * for (int i = 0; i < len; i++) {
 * print(nums[i]);
 * }
 * <p>
 * 示例 1：
 * 输入：nums = [3,2,2,3], val = 3
 * 输出：2, nums = [2,2]
 * 解释：函数应该返回新的长度 2, 并且 nums 中的前两个元素均为 2。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。例如，函数返回的新长度为 2 ，而 nums = [2,2,3,3] 或 nums = [2,2,0,0]，也会被视作正确答案。
 * 示例 2：
 * 输入：nums = [0,1,2,2,3,0,4,2], val = 2
 * 输出：5, nums = [0,1,4,0,3]
 * 解释：函数应该返回新的长度 5, 并且 nums 中的前五个元素为 0, 1, 3, 0, 4。注意这五个元素可为任意顺序。你不需要考虑数组中超出新长度后面的元素。
 * <p>
 * 提示：
 * 0 <= nums.length <= 100
 * 0 <= nums[i] <= 50
 * 0 <= val <= 100
 *
 * @author Dexter
 */
public class RemoveElement {
    /**
     * 总结：对撞双指针有利于理解“快速排序”
     * 结果序列：用快慢双指针与初始一致，用对撞双指针则不一定了
     *
     * @param args
     */
    public static void main(String[] args) {
        int[] a = {3, 2, 2, 3};
        int testMethod = 1;
        switch (testMethod) {
            case 1:
                // 法1：快慢双指针，时间击败100% 的Java用户，内存击败97.75% 的Java用户
                System.out.println(removeElement(a, 3));
                break;
            case 2:
                // 法2：对撞双指针，时间击败100% 的Java用户，内存击败21.89% 的Java用户 -- 引入 temp 交换，消耗内存（优化版：法3）
                System.out.println(removeElement2(a, 3));
                break;
            case 3:
                // 法3：优化对撞双指针，时间击败100% 的Java用户，内存击败93.97% 的Java用户
                System.out.println(removeElement3(a, 3));
                break;
            default:
                System.out.println("测试方法超出范围");
                break;
        }
    }

    /**
     * 法1：快慢双指针
     *
     * @param nums
     * @param val
     * @return
     */
    public static int removeElement(int[] nums, int val) {
        int slow = 0;
        for (int fast = 0; fast < nums.length; fast++) {
            if (nums[fast] != val) {
                nums[slow] = nums[fast];
                slow++;
            }
        }
        // 剩余元素数量
        return slow;
    }

    /**
     * 法2：对撞双指针
     *
     * @param nums
     * @param val
     * @return
     */
    public static int removeElement2(int[] nums, int val) {
        int left = 0;
        int right = nums.length - 1;
        for (left = 0; left <= right; ) {
            if ((nums[left] == val) && (nums[right] != val)) {
                // nums[left] 和 nums[right] 交换
                int temp = nums[left];
                nums[left] = nums[right];
                nums[right] = temp;
            }
            // left 不同往前走
            if (nums[left] != val) {
                left++;
            }
            // right 相同往前走
            if (nums[right] == val) {
                right--;
            }
        }
        return left;
    }

    /**
     * 法3：优化对撞双指针
     *
     * @param nums
     * @param val
     * @return
     */
    public static int removeElement3(int[] nums, int val) {
        int right = nums.length - 1;
        for (int left = 0; left < right; ) {
            if (nums[left] == val) {
                nums[left] = nums[right];
                right--;
            } else {
                left++;
            }
        }
        return right + 1;
    }
}
